第10无功与电压全解.ppt

第十章　电力系统无功功率平衡与电压调整 电压质量 供电电压偏移 电压波动 闪变 电网谐波 三相不对称程度（不平衡程度） 主要内容： 无功电源负荷-电压机制 电力系统中无功功率的平衡与补偿 电力系统中的电压管理与调压方法 10-1 无功电源负荷-电压机制 一、无功功率负荷－电压机制 有功功率平衡是全系统的平衡，且全系统只有一个频率；而无功功率平衡要满足众多的结点电压的要求，除了对全系统需要平衡以外，地区系统也需要平衡。 举例说明： 对于高压网，rx,dUPdUQ,故 10－2　电力系统无功功率平衡与补偿 一、电力系统无功负荷 异步电动机 变压器损耗 ----漏电抗与励磁支路损耗 输电线路 二、无功电源 发电机（P-Q极限图） 发电机产生的无功功率 同步调相机---空载运行的同步电动机 过励磁时，向系统提供无功电源；欠励磁时从系统吸收无功功率，但此时最大的容量为额定功率的50%~60%。 同步调相机 特点：能平滑调节无功容量； 有功损耗较大； 响应速度较慢； 成本高、维护困难。 应用：适用于大容量集中使用，如枢纽变电站。近来已被性能更优异的静止无功补偿器 （SVC）所取代。 静电电容器 补偿容量： QC=V2/XC ，XC=1/(2пf C) 静电电容器 特点： 当节点电压下降时，能给系统提供的无功容量减少，调节特性较差。 容量可大可小，易于配置，配置时常采用若干电容器按一定方式联结成组；投切时也是分组进行。 结构简单，成本低，且损耗小。 应用：可集中使用，可分散使用，应用广泛 静止无功补偿器 静止无功补偿器（Static Var Compensation，SVC）属于灵活交流输电系统（FACTS）的家族，是一种动态无功补偿装置。 晶闸管控制的电抗器固定电容型（TCR－FC） 晶闸管开关电容器型（TSC） 饱和电抗器（SR）型 静止无功补偿器（SVC）---SR型 静止无功补偿器（SVC）---TCR-FC型 静止无功补偿器（SVC） 静止无功补偿器（SVC）的特点： 　由静电电容器与电抗器并联而成，电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，能平滑改变无功功率大小。 　　调节性能好。 　　无旋转元件，易于维护。　 静止无功发生器STATCOM 高低压自愈式电容器及成套装置 三、无功功率平衡 1、无功平衡的基本要求： 无功电源可能发出的无功功率应大于或至少等于负荷与网络中消耗的无功损耗之和。应有一定的无功备用容量。 QGC－QLD－QL＝Qres0 2、无功补偿及功率因数 无功补偿的原则：分地区分电压进行无功平衡 无功补偿的分类：集中补偿、分散补偿、就地补偿。 无功补偿的方法：增加静电电容器、静止补偿器、调相机等。 全系统的无功平衡应按：正常、最大、最小（水电厂的枯水期、丰水期）、甚至应按某些设备检修或故障运行状态校验。 无功功率管理的具体措施包括： （1）电力用户的功率因数达到0.95以上； （2）分散安装电容器，就地供无功功率。 （3）在一次及二次变电所的低压母线上安装电容器，枢纽变电安装调相机。在有无功冲击负荷的变电所以及超高压送电线末端宜安装静止无功补偿器； （4）对于水、火联合电网，枯水期利用水电机组调相运行，丰水期利用火电机组调相运行，供出感性无功功率； （5）同步电动机过激运行，供出感性无功功率。 功率因数：一般地，以35KV及以上直接供电的工业负荷要达到0.90，其他不低于0.85。 功率因数与电价费率：当用户端的功率因数低于规定的值时，电力部门要按国家规定增加对用户的收费，以示惩罚；反之，供电部门要减少收费， 以示鼓励。（具体见费率表） 四、无功平衡与电压水平的关系 10-3 电压调整的基本概念 一、允许的电压偏移 35KV及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%。 10KV及以下供电电压不超过额定电压的±7%。 220V单相供电电压不超过额定电压的+7%、-10%。 二、电压管理和调压方法 分级管理。 发电厂和有调压能力的变电所按调度所规定的电压曲线调整无功功率和电压。 地区调度所监控地区网络的电压、用户电压及其功率因数。实现无功功率就地平衡。 中心调度所着重监控主网的电压水平。协调全网有广泛影响的调压措施，合理分配无功出力和调整无功潮流。 协调配合，统一调度与分散控制相结合 三、电压控制的目的 （1）保持电网枢纽点电压水平，保证电力系统稳定运行； （2）保持供电电压的正常范围，保证用户的供电质量； （3）减少网络损耗； （4）在偶然事故下快速强行励磁，防止电力系统瓦解 四、中枢点电